Den Geißeln der Menschheit auf der Spur
Ein Forscher des HZB am Mikroskop für Röntgen-
Nanotomographie. Mit der Apparatur lassen sich
kleinste Strukturen von Zellen dreidimensional abbilden.
Mediziner, Biologen und Biophysiker, die ans HZB kommen, nutzen Neutronen und Röntgenstrahlen beispielsweise, um die Ursachen der Alzheimerkrankheit aufzudecken. Dazu untersuchen sie die Struktur und Wirkung bestimmter nervenschädigender Eiweißstoffe, die sich im Gegensatz zu gesunden Menschen bei Alzheimer- sowie bei Down-Syndrom-Patienten in Gehirn und Blutgefäßen ablagern. Unter Beobachtung steht am HZB ebenfalls die lipidreiche Membranstruktur Myelin. Sie umgibt Nervenzellen. Bei Multiple- Sklerose-Patienten wird diese Schutzschicht jedoch durch das körpereigene Immunsystem angegriffen. Diskutiert wird darüber hinaus, welche Rolle Myelin bei der Entstehung psychischer Erkrankungen wie der Schizophrenie spielt.
Röntgen-Nanotomografie in 3D
Für medizinische wie biologische Untersuchungen haben Forscherinnen und Forscher des HZB ein spezielles Röntgenmikroskop entwickelt. Mit beispiellos hohem Kontrast stellt es Strukturen von Zellen dreidimensional auf 30 Nanometer genau dar. Die erstklassige Auflösung erreicht das Team mit einer exzellenten Optik sowie mit teilkohärentem Licht, welches die Synchrotronquelle BESSY II bereitstellt. Für die Untersuchungen müssen die Zellen dabei weder – wie sonst üblich – chemisch fixiert und eingefärbt noch zerschnitten werden. Im tiefgefrorenen Zustand lassen sich die ansonsten intakten Objekte in ihrer (natürlichen) räumlichen Struktur (3D) untersuchen.
Gefäße in Form halten
Für die medizinische Versorgung benötigt man oft biologisch verträgliche Materialien sowie Formgedächtnislegierungen. Ein Beispiel dafür sind sogenannte Stents. Als feine Geflechte werden sie in zusammengefaltetem Zustand in Blutgefäße, Harnröhren oder Gallengänge eingeführt und spreizen sich erst bei Körpertemperatur. Experimente am HZB haben dazu beigetragen, den Funktionsmechanismus solcher Formgedächtnislegierungen aufzuklären.
